锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子二次电池，其包括：正极片、负极片、间隔于正负极片之间的隔离膜，以及电解液，正极片包括正极集流体和分布在正极集流体上的正极活性物质，负极片包括负极集流体和分布在负极集流体上的负极活性物质，正极片的表面分布有绝缘性氧化物层。本发明专利技术锂离子二次电池中的绝缘性氧化物层可以防止正极集流体和隔离膜直接接触，吸收电解液中的ＨＦ，抑制ＨＦ对正负极的伤害，有效改善了锂离子二次电池的安全性能。

Lithium ion secondary cell two

The invention discloses a lithium ion secondary battery two, comprising: an anode plate and a cathode plate, in the interval of positive and negative plates between the isolation membrane, and electrolyte, anode plate comprises an anode current collector and the anode collector distribution of cathode active material on the fluid, the negative plate including negative current collector and negative electrode in distribution active substances on the fluid surface, the distribution of positive plate insulating oxide layer. Insulating oxide layer of the lithium-ion battery in two can prevent the anode current collector and the isolation membrane direct contact absorption in the electrolyte of HF, inhibition of HF damage to the positive and negative pole, effectively improve the safety performance of lithium ion secondary battery two.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂离子二次电池，尤其是一种具有良好安全性能的锂离子二次电池。
技术介绍
随着现代社会和科学技术的发展，摄像机、笔记本电脑、移动DVD和数码相机等移动设备的应用越来越广泛，对高能电池的需求量也越来越大。锂离子二次电池作为一种绿色高能电池，具有电高压、能量密度高和重量轻等优点，因此被广泛应用于各种移动设备中。 锂离子二次电池一般包括正极片、负极片、间隔于正负极片之间的隔离膜，以及电解液，正极片包括正极集流体和分布在正极集流体上的正极活性物质，负极片包括负极集流体和分布在负极集流体上的负极活性物质。其中，隔离膜是锂离子二次电池中的关键材料，起到绝缘正、负极片，防止电池短路的作用。 目前，锂离子二次电池正从4. 2V逐渐向4. 3V乃至5. 0V发展，相应地，对隔离膜的耐氧化性提出了更高的要求。传统的聚丙烯/聚乙烯(PP/PE)隔离膜的耐氧化能力不好，当电位高于4. 3V时，会因为正极材料的氧化而导致隔离膜C = C键断开和隔离膜穿剌强度变小，造成隔离膜强度变差和电池内部正负极接触短路。在充电过程中，隔离膜也会因氧化而强度变弱，容易短路发热或者着火，严重影响了锂离子二次电池的安全性能。 为了改善锂离子二次电池的安全性能，现有技术中提出了多种技术方案，如于2006年3月2日公布的美国专利申请US 2006/0046138 Al提供了一种用氧化物处理隔离膜的方法。但是，上述方法处理隔离膜的工序复杂，氧化物层厚度仅为0. l-100nm，且氧化物与隔离膜高分子材料的粘结性能不好，隔离膜容易脆断，锂离子二次电池的安全性能差。 又如，于2005年12月1日公布的美国专利申请US 2005/0266292 Al也揭示了一种具有高分子层和陶瓷氧化物层双层结构的隔离膜，其中，陶瓷氧化物层需要经过高温热处理将溶胶干燥形成氧化物层，工艺复杂，安全性能也难以达到实际使用要求。 有鉴于此，确有必要提供一种具有良好安全性能的锂离子二次电池。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有良好安全性能的锂离子二次电池。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种锂离子二次电池，其包括正极片、负极片、间隔于正负极片之间的隔离膜，以及电解液，正极片包括正极集流体和分布在正极集流体上的正极活性物质，负极片包括负极集流体和分布在负极集流体上的负极活性物质，正极片表面分布有绝缘性氧化物层。 相对于现有技术，本专利技术锂离子二次电池至少具有以下有益技术效果锂离子二次电池中的绝缘性氧化物层隔离了正极集流体和隔离膜的直接接触，绝缘性氧化物的存在3可以吸收电解液中的氟化氢(HF)，抑制HF对正负极的伤害，有效改善了锂离子二次电池的安全性能。 作为本专利技术锂离子二次电池的一种改进，所述正极片表面分布的绝缘性氧化物层中的氧化物为MgO、 A1203、 Sb203、 Sb205、 Zn0、 NiO、 Zr02、 Si02、 B203、 Ti02中的一种或多种。 作为本专利技术锂离子二次电池的一种改进，所述正极片表面分布的绝缘性氧化物层为含有绝缘性氧化物和粘结剂的多孔结构层。 作为本专利技术锂离子二次电池的一种改进，所述正极片表面分布的绝缘性氧化物层中的粘结剂为高分子聚合物聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚环氧乙烷、聚乙烯醇中的一种或多种。 作为本专利技术锂离子二次电池的一种改进，所述绝缘性氧化物层中粘结剂的重量百分含量为0. 1% -20%。 作为本专利技术锂离子二次电池的一种改进，所述绝缘性氧化物层中绝缘性氧化物的粒径为20nm_20 ii m。 作为本专利技术锂离子二次电池的一种改进，所述正极片表面分布的绝缘性氧化物层为一层或多层，总厚度为0. 1 ii m-25 ii m。 作为本专利技术锂离子二次电池的一种改进，所述隔离膜为聚丙烯隔离膜、聚乙烯隔离膜，或聚丙烯和聚乙烯复合高分子隔离膜，或聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇形成的聚合物凝胶态隔离膜，或所述复合高分子隔离膜和所述聚合物凝胶态隔离膜的复合隔离膜。 作为本专利技术锂离子二次电池的一种改进，所述正极活性物质为锂的过渡金属氧化物LizCoOyLizNiOyLizMnOyLizCcv(x+y)NixMny。2、LizNixMrvx02、LizC。xNihx02、LiVP04、Li2Mn03、LizMn具—x04中的一种或几种，其中，x、y、x+y < l、z = 1。 作为本专利技术锂离子二次电池的一种改进，所述负极活性物质为石墨、硬碳、Lij^0『金属氮化物、Sn或Si中的一种或几种。附图说明 下面结合说明书附图和具体实施方式，对本专利技术锂离子二次电池及其有益技术效果进行详细说明，其中 图1为现有技术锂离子二次电池的电芯的局部剖视示意图。 图2为本专利技术锂离子二次电池的电芯的局部剖视示意图。 图3为本专利技术实施例1正极片截面的扫描电镜图(x3000)。 图4为比较例和本专利技术的各个实施例在6(TC下，以0. 7C充电、1C放电的循环曲线图。具体实施例方式为了改善现有锂离子二次电池的安全性能，本专利技术提供了一种锂离子二次电池，其包括正极片、负极片、间隔于正负极片之间的隔离膜，以及电解液，正极片包括正极集流体和分布在正极集流体上的正极活性物质，负极片包括负极集流体和分布在负极集流体上的负极活性物质，正极片表面分布有绝缘性氧化物层。4 优选的，正极片表面分布的绝缘性氧化物层为含有绝缘性氧化物和粘结剂的多孔结构层，为一层或多层结构，总厚度为O. liim-25iim。其中，氧化物为MgO、 A1203、 Sb203、Sb205、 Zn0、 NiO、 Zr02、 Si02、 B203、 Ti02中的一种或多种，氧化物的粒径为20nm_20 y m ;粘结剂为高分子聚合物聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)、丁苯橡胶(SBR)、羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酸(PAA)、聚环氧乙烷(PE0)、聚乙烯醇(PVA)中的一种或多种，粘结剂的重量百分含量为0. 1% -20%。 优选的，本专利技术锂离子二次电池的隔离膜为聚丙烯隔离膜(PP)、聚乙烯隔离膜(PE)，或PP和PE复合高分子隔离膜，或聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯_六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙二醇(PEG)形成的聚合物凝胶态隔离膜，或前述复合高分子隔离膜和前述聚合物凝胶态隔离膜的复合隔离膜。 优选的，本专利技术锂离子二次电池的正极活性物质为锂的过渡金属氧化物LizCo02、LizNi02、 LizMn02、 LizCo卜(x+y)NixMny02、 LizNixMn卜x02、 LizC。xNi卜x02、 LiVP04、 Li2Mn03、 LizMrixM卜x04中的一种或几种，其中，x、y、x+y < l、z = 1 ;负极活性物质为石墨、硬碳丄14115012、金属氮化物、Sn或Si中的一种或几种。 比较例 正极片的制备将钴酸锂(LiCo02)、导电碳黑(Super-P)、聚偏二氟乙烯(PVDF)按重量比93 : 3 : 4与N， N-二甲基吡咯烷酮(NMP)混合，搅拌均匀得到涂布正极片的浆料，搅拌过程中可以通过NMP调节粘度；然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池，其包括：正极片、负极片、间隔于正负极片之间的隔离膜，以及电解液，正极片包括正极集流体和分布在正极集流体上的正极活性物质，负极片包括负极集流体和分布在负极集流体上的负极活性物质，其特征在于：所述正极片表面分布有绝缘性氧化物层。

【技术特征摘要】
一种锂离子二次电池，其包括正极片、负极片、间隔于正负极片之间的隔离膜，以及电解液，正极片包括正极集流体和分布在正极集流体上的正极活性物质，负极片包括负极集流体和分布在负极集流体上的负极活性物质，其特征在于所述正极片表面分布有绝缘性氧化物层。2. 根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于所述正极片表面分布的绝缘性氧化物层中的氧化物为Mg0、 A1203、 Sb203、 Sb205、 Zn0、 NiO、 Zr02、 Si02、 B203、 Ti02中的一种 或多种。3. 根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其特征在于所述正极片表面分布的 绝缘性氧化物层为含有绝缘性氧化物和粘结剂的多孔结构层。4. 根据权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于所述正极片表面分布的绝缘 性氧化物层中的粘结剂为高分子聚合物聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、丁 苯橡胶、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚环氧乙烷、聚乙烯醇中的一种或多种。5. 根据权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于所述绝缘性氧化物层中粘结 剂的重量百分含量为0. 1% -20%。6. 根据权利要求1所述的锂离子二次电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂健，张小细，赵新生，王岳利，张介威，吴凯，
申请(专利权)人：东莞新能源电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]